拆除爆破施工危险源辨识与控制

拆除爆破施工危险源辨识与控制谢刚1,2，龙源1，郝晓宁1(1解放军理工大学工程兵学院，南京210007；2中国人民解放军76335部队，湖南衡阳421004) 摘 要：拆除爆破施工是一项有一定风险的施工作业。基于系统危险源辨识方法，分析了拆除爆破施工的整个过程，并将其分为钻孔、预处理、装药、防护、联网校核与施爆六个阶段。对每个阶段进行了全面的危险源辨识，并总结出危险源的相应控制方法，为拆除爆破安全施工提供必要的保证。关键词：拆除爆破；危险源辨识；安全控制 1 引言 拆除爆破技术的应用使一大批环境、结构复杂的建、构筑物顺利安全拆除成为现实，实现了社会效益和经济效益的双丰收。与人工、机械拆除等传统施工方法相比，拆除爆破具有工期短、安全可靠等显著特点。爆破技术已日渐成为人工、机械以及其他拆除方法不可替代的技术手段。然而，拆除爆破施工存在不少隐患，爆破安全事故时有发生，有些事故甚至危及人民生命财产的安全，在社会上造成了一定负面影响，不仅带来严重的人员、财产损失，而且从心理上给人们带来恐慌，使人们对拆除爆破施工的安全可靠性产生疑虑，影响拆除爆破在市场上的竞争力，不利于拆除爆破的发展1。如何控制拆除爆破中的危害并建立相关的安全评价体系，国内外学者进行了一定的研究2，但对作为安全评价体系基础的危险源辨识未作系统而完善的分析。本文进一步对拆除爆破危险源进行辨识，并对危险源提出相应的控制措施。 2 危险源辨识的含义和方法危险源辨识(Hazard identification)是指发现、识别系统中存在哪些类型的危险因素，是安全评价的基础，是对系统危险实施有效控制的前提。通过危险辨识，有针对性地运用系统危险分析方法，对系统中潜在危险的构成要素、危险特征、触发条件、缺陷危险状况等进行系统发掘，并进行综合分析，从而对系统危险状况有一个全面的认识3。国际上开发出了许多用于系统危险源辨识的方法，每一种方法一般只适用于不同危险特征的分析对象。因此，在具体开展危险源辨识时，应根据分析对象的特点，有针对性地选择系统危险源辨识方法。常用危险源辨识方法有：预先危险性分析(PHA)、危险度分析、故障模式影响及严重度分析(FMECA)、事故树分析(FTA)、事件树分析(ETA)等。进行危险源辨识应重点把握以下几方面的问题：全面分析主要事故模式(潜在危险因素、触发条件及后果等)；系统了解各评价单元固有危险状况信息，包括本质安全状况及设备、设施、工艺缺陷等；确定各危险因素被触发造成事故的危险严重度，并估计其发生频度；确定各评价单元的管理级别4,5。 拆除爆破工程中包含着来自人、物、环境以及社会等方面的多种隐患，为了确保工程的安全实施，就必须分析和查找这些危险因素，及早控制和消除6,7，因此危险源辨识是首要问题。在拆除爆破施工中，主要采取图1所示危险源辨识程序。结合拆除爆破施工过程，对施工中的危险源进行辨识与控制。根据危险源辨识原理，通过对以往爆破事故分析，拆除爆破危险源无论是方案技术设计、安全管理、人和物的安全状态，还是环境的要求，都会在爆破施工中具体体现出来，因此本文结合施工流程，对危险源进行辨识与控制。现场施工可分为六个阶段：钻孔阶段8、预处理阶段9,10、装药阶段、联网阶段、防护阶段11,12、复核起爆阶段。图2为施工各阶段对应的危险源辨识。 3 拆除爆破施工危险源的控制采取预防措施的原则：首先是采取直接措施，即从危险源(或起因)着手；其次则是间接措施，如隔离、个人防护等。在拆除爆破中主要采取的控制危险源方法有：(1)限制能量的集中与蓄积。爆破设计的重点就是装药量和布药形式设计，遵循等能原理尽量使药量分散均匀，同时采用毫秒延时起爆方式，使顺序起爆的炸药能量恰好用于块体的破碎而无多余释放能量。(2)隔离能量。要求切断拆除爆破现场一切原有外来能源，防止能量意外释放，引起事故。爆破安全规程规定：工程所需的炸药和雷管必须分开运输与存放，在爆破区域周围设置安全标志，防止无关人员误人施工区。这些措施都是将能量隔离，避免发生意外事故。(3)缓冲减弱能量。对于高大建(构)筑物的爆破拆除，应尽量采用分割折叠爆破方案，同时在建(构)筑物塌落范围内铺设一定厚度的缓冲层，以减弱因建(构)筑物倒塌触地引起的地震波强度对周围设施的影响。(4)防止人的失误。人的可靠性比设备要低很多，特别是情绪紧张时容易受作业环境影响，失误的可能性更大。为了减小人的失误，应为操作人员创造安全性较强的工作条件，比如改善通风、光线状况，搭建舒适的操作平台。由于拆除爆破安全状态在很大程度上取决于人的行为，在设计和施工中应建立严格的规章制度、严格监督检查、加强安全教育，这些都是预防事故的有力措施。根据拆除爆破大量的案例以及与危险状况有关的信息，通过系统收集与事故有关的资料和数据，对大量重现现象的数字特征进行分析，结合拆除爆破施工过程危险源分析，在控制危险源方法的基础上提出相应的控制措施，如表1所示。表l 危险源辨识及控制分析Table 1 Hazard identification and control analysis危险因素 危险辨识 控制措施1.机械伤害 使用不当或机具损坏都可能引发事故 每次施工前检查机具2.高处坠落 预拆除时，防护设施的缺少增加了危险 (1)对没有护栏的楼梯和楼梯口等危险区域用钢管搭设稳固护栏(2)钻孔高度超过2m，必须搭设脚手架和配拴安全带、安全绳3.结构坍塌 上部结构失去支撑，在重力作用下坍塌 (1)先进行结构稳定性校核，得出合适的开口大小(2)在相应的墙体上将合理的开口范围用粉笔明确标识出来(3)对安全不确定的而又必须预处理的部位可在起爆前突击处理4.物体打击 拆除物碎块飞溅伤人 (1)划定警戒范围，设置警戒标识和派遣人员警戒(2)在预处理时，严禁同一投影面上下多层同时预处理作业(3)在对重量和口径大的物体作预处理前，先进行固定5.早爆11 器材、操作、雷电、杂散电流等 (1)选用质量好的雷管；(2)保证良好的施工；(3)防止雷电(4)防止杂散电流；(5)检查起爆器6.主动起爆12 现场仍有人的情况下，起爆者主观认为 加强警戒人员已撤离现场而主动地起爆了网路7.拒爆 爆破器材的质量存在问题 (1)使用前，严格检查器材，精心试验或测定起爆器材的结合部位或起爆线路连接不当 (2)严格检查线路的敷设质量起爆网路设计错误 (3)在有水或潮湿的地点爆破，必须采取有效的防水防潮措施在填塞或设置防护材料时，损坏了线路 (4)覆盖时，要注意保护爆破网路8.飞石 爆炸瞬间产生向周围飞散的结构物碎块与 (1)爆破拆除混凝土路面，应进行全面覆盖地面发生强烈碰撞反弹起来的结构物碎块 (2)设置防护材料应当牢固固定(3)虽然对飞散的碎块进行了防护，爆破时仍应规定危险范围(4)为避免产生反弹飞石，可以在水泥地面上铺一层土9.爆破冲击波 爆炸时，空气冲击波从爆炸中心传播开来 (1)划出一定的安全区域(2)在爆源或被保护对象附近构筑障碍物(3)可在爆源上加覆盖物(4)一定区域内的建筑玻璃如果没有采取保护措施，应该打开10.地震波 炸药爆炸和建筑物塌落触地产生的振动 (1)选用适当的单位炸药消耗量(2)采用延时爆破技术(3)开挖减振沟 在进行工程爆破之前，对系统中存在的各种危险、有害因素的类别和分布、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略分析，再进行具体危险源辨识；根据爆破环境、爆破对象、爆破要求，确定危险等级，并制定相应的安全技术措施。按危险、有害因素导致事故和危险(危害)程度，将危险、有害因素划分为四个危险等级，如表2所示。表2危险、有害因素分级表Table 2 Classification for dangerous and hazard factors级别 危险程度一级 安全的，可以忽略二级 临界的，处于事故边缘状态，暂时尚不能造成人员伤亡或财产损失，应予排除或采取控制措施三级 危险的，会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取措施四级 破坏性的，会造成灾难性事故，必须立即排除 4 结 论(1)拆除爆破施工危害(危险)并不只是存在或产生于爆破的瞬间，在拆除爆破施工的整个过程中，包括预拆除等准备阶段，都有发生事故的可能。 (2)借用系统危险源辨识理论，对拆除爆破施工全过程分阶段进行了危险源辨识，并提出了相应的技术控制措施，为准确的安全评价提供基础为安全施工和爆破技术发展提供平台。(3)结合相关系统辨识方法，对具体拆除爆破工程进行全面的安全分析，为下一步的深入研究和爆破的发展做出一定的贡献。 参考文献：1冯叔瑜，顾毅成安全：爆破工程永恒的主题2001年重大拆除爆破工程回顾J爆破，2002，19(1)：142练操爆破工程中的安全问题探讨J地质勘探安全，2001(2)：33353吴慈生论建立我国经济建设活动中系统安全评价体系J中国软科学，1995(5)：99102(4吴宗之，高进东重大危险源辨识与控制M北京：冶金工业出版社，20015吴新霞，张文煊城市建(构)筑物拆除爆破重大危险源的辨识与控制J工程爆破，2008，14(1)：72746林学圣，林吉元，王自力工程爆破的安全问题J工程爆破，1996，2(2)：62647吴新霞，张文煊浅谈建筑物爆破振动安全允许标准J工程爆破，2008，14(2)：80838王文龙钻眼爆破M北京：煤炭工业出版社，19841931989池恩安，温远富，魏兴拆除爆破预处理及施工准备阶段安全管理J爆破，2003，20(3)：858710尹宝田，李志文电力起爆系统的早爆及预防J爆破，1995(2)：424411中华人民共和国国家标准爆破安全规程(GB 67222003)S北京：中国标准出版社，200412李占军，刘玲平，郑炳旭爆破拆除项目进度与安全管理J工程爆破，2007，13(4)：7679 摘自工程爆破总第62期5 / 5